JP2004242320A - Large capacity optical router utilizing electric buffer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインターネットプロトコル(Internet Protocol:IP)パケット、イーサネット(Ethernet:登録商標、以下同じ)フレームなどのデータトラヒックを光フレーム単位で高速交換する大容量光ルータ(router)に関し、特に電気バッファを利用した大容量光ルータに関する。 The present invention relates to a large-capacity optical router for high-speed exchange of data traffic such as Internet Protocol (IP) packets and Ethernet (registered trademark, the same applies hereinafter) frames in units of optical frames, and in particular, uses an electric buffer. High-capacity optical router.
一般的にインターネット、動画像、ビデオオンデマンド(Video On Demand:VOD)などデータサービスの急激な増加に応じて、ネットワークでは数百Gb/s〜数Tb/sに達する大容量データトラヒックが発生しており、これの効率的スイッチング、またはルーティングのためには数百Gb/s〜数Tb/sの容量を有する大容量ルータ/スイッチが要求される。 2. Description of the Related Art Generally, in response to a rapid increase in data services such as the Internet, moving images, and video on demand (VOD), a large amount of data traffic of several hundreds Gb / s to several Tb / s occurs in a network. Therefore, a large-capacity router / switch having a capacity of several hundred Gb / s to several Tb / s is required for efficient switching or routing.
このような大容量IPルータを構成するために、従来では数十台の小容量IPルータを相互接続して大容量効果を得てきた。しかし、このような方式では50〜60%の容量が単に相互接続されて使用されるので、帯域幅の浪費をもたらし、また要求容量に応じてIPルータの数が急激に増加する問題点を有する。そのため装備の数を減少させるにはできる限り大きな容量を有するルータ/スイッチの必要性が提起されてきた。 In order to construct such a large-capacity IP router, conventionally, several tens of small-capacity IP routers are interconnected to obtain a large-capacity effect. However, such a scheme has a problem that 50-60% of capacity is simply interconnected and used, so that bandwidth is wasted and the number of IP routers increases rapidly according to required capacity. . Therefore, there has been a need for a router / switch having as large a capacity as possible to reduce the number of equipment.
従来では、このような大容量ルータを構成するために、二つの方法を主に使用している。 Conventionally, two methods are mainly used to configure such a large-capacity router.
図1は従来の全光(all optical)ルータの構成を示す図であり、大容量ルータを構成するための一方法を開示したものである。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional all optical router, which discloses one method for configuring a large-capacity router.
図示したように、光データはオンオフゲート(on-off gate)スイッチ14-3で構成される空間スイッチ14を通じて交換され、光データ間に衝突が発生する場合、可変波長変換器と光ファイバ遅延線バッファ16を利用して衝突を解決している。それ以外にも光データは可変波長変換器とN×N AWG(Arrayed Waveguide Grating)などの波長ルータを利用してスイッチングされ、光ファイバ遅延線を通じてデータ間の衝突が解決される。
As shown, optical data is exchanged through a
もう一つの方法は、10Gb/s以上の高速インターフェースを採用した大容量IPルータを具現したものである。この方式では、入力されるパケットのヘッダをパケット別に認識して電気スイッチを駆動し、パケットルーティング/スイッチングを遂行する。そしてパケット間の衝突は電気的バッファを通じて解決する。このためテラビット(Terabit)ルータの種類としてこのような方式の大容量IPルータが開発されてきている。 Another method implements a large-capacity IP router employing a high-speed interface of 10 Gb / s or more. In this method, the header of an input packet is recognized for each packet, an electric switch is driven, and packet routing / switching is performed. And the collision between packets is resolved through an electrical buffer. For this reason, large-capacity IP routers of this type have been developed as a type of terabit router.
図1のような全光ルータ方式では、光メモリの不在により、光データ間の衝突を解決するために光ファイバ遅延線を使用する。しかし、光ルータの交換容量が増加し、光データの長さが長くなる場合、光ファイバ遅延線の長さは数十〜数百kmに達することにもなり、これはシステムの大きさを増加させるだけではなく複雑度を非常に増加させる問題点がある。 In the all-optical router system as shown in FIG. 1, an optical fiber delay line is used to resolve collision between optical data due to the absence of an optical memory. However, if the switching capacity of the optical router increases and the length of the optical data increases, the length of the optical fiber delay line may reach several tens to several hundreds of kilometers, which increases the size of the system. There is a problem that not only causes the complexity but also greatly increases the complexity.
また、光ファイバ遅延線は光信号が光ファイバ内で時間遅延される効果を利用するものであるので、システム制御が非常に難しく、光ファイバで発生する損失による光データ間の信号強度差が発生する。そして大部分の全光ルータ方式ではスイッチング、またはバッファリングのため多くの可変波長変換器を使用する。可変波長変換器は一般的に可変波長レーザーと多数の半導体光増幅器(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)で構成され、製造コストが高くつく問題点がある。 In addition, since the optical fiber delay line utilizes the effect that an optical signal is delayed in the optical fiber, system control is extremely difficult, and a signal intensity difference between optical data due to loss occurring in the optical fiber occurs. I do. Most all-optical router systems use many variable wavelength converters for switching or buffering. The tunable wavelength converter is generally composed of a tunable laser and a number of semiconductor optical amplifiers (SOAs), and has a problem that the manufacturing cost is high.
また可変波長レーザーの安定化速度が数ms〜数十msと遅く、高速の光ルータには不適当である。そして全光ルータでは信号の性能監視と信号再生が非常に難しいとの問題点を有する。さらに、図1の全光ルータでは多くの光カップラが使用されるので、光データが大きな経路損失を有するとの短所がある。 Further, the stabilization speed of the tunable wavelength laser is as slow as several ms to several tens ms, which is not suitable for a high-speed optical router. The all-optical router has a problem that it is very difficult to monitor the signal performance and reproduce the signal. Further, since all optical routers of FIG. 1 use many optical couplers, there is a disadvantage that optical data has a large path loss.
電気的IPルータの場合には、入力されるパケット別にヘッダを認識してフォーワーディング(forwarding)を遂行しなければならず、10Gb/sの高速パケットを処理するのに大きな速度限界を有し、現在まで40Gb/sのインターフェースは開発されていない。 In the case of an electrical IP router, forwarding must be performed by recognizing a header for each input packet, which has a large speed limit for processing a high-speed packet of 10 Gb / s. To date, no 40 Gb / s interface has been developed.
現在の技術として10Gb/s、40Gb/sの速度を有する64バイトのパケットを処理するためには、それぞれ15Mp/s、60Mp/sのフォーワーディング速度が必要である。また、アッド(add)/ドロップ(drop)されるパケットだけではなく、通過(path- through)するパケットまで処理すべきであるので、ルータの処理負担が増加し、これは処理容量の浪費をもたらす。 In order to process a 64-byte packet having a speed of 10 Gb / s and 40 Gb / s as a current technology, a forwarding speed of 15 Mp / s and 60 Mp / s is required, respectively. In addition, not only packets to be added / dropped but also packets to be passed through must be processed, so that the processing load on the router increases, which wastes processing capacity. .
そして大容量IPルータでは高速の電気スイッチを使用すべきであるが、電気スイッチは速度及び拡張性に限界を有する。また数Tb(terabit)/s以上の容量が要求される大容量ノードを構成するとき、数十台以上の大容量ルータが必要であり、これはノードの複雑性を加重させるだけではなくノード構成及び運用費用を増加させるようになる。 High-capacity IP routers should use high-speed electric switches, but electric switches have limitations in speed and expandability. Further, when configuring a large-capacity node requiring a capacity of several Tb (terabit) / s or more, several tens or more large-capacity routers are required, which not only weights the complexity of the node but also increases the And increase operating costs.
このような問題点を解決するための本発明の目的は、全光ルータ方式と高速IPルータ方式が有する限界を克服した大容量光ルータを提供することにある。 An object of the present invention to solve such problems is to provide a large-capacity optical router that overcomes limitations of the all-optical router system and the high-speed IP router system.
本発明の他の目的は、電気的バッファを使用することにより全光ルータで問題になる可変波長変換器及び光ファイバ遅延線バッファの問題を解決し、光信号の信号性能監視及び信号再生を容易にする大容量光ルータを提供することにある。 Another object of the present invention is to solve the problems of the variable wavelength converter and the optical fiber delay line buffer, which are problems in all-optical routers by using an electrical buffer, and to easily monitor the signal performance and reproduce the signal of an optical signal. To provide a large capacity optical router.
本発明のさらに他の目的は、高速IPルータ方式とは異なり、数nsのスイッチング速度を有する光スイッチを使用することにより、電気スイッチ速度及び拡張性の問題を解決する大容量光ルータを提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a large-capacity optical router that solves the problem of electric switch speed and scalability by using an optical switch having a switching speed of several ns, unlike the high-speed IP router method. It is in.
本発明のまたさらに他の目的は、エッジトラヒック集合器(edge traffic aggregator)でパケットを一定長の光フレームに変換してスイッチングを遂行することにより、高速IPルータのフォーワーディング及びスイッチング速度制限を解決する大容量光ルータを提供することにある。 Still another object of the present invention is to convert a packet into an optical frame of a fixed length by an edge traffic aggregator and perform switching, thereby limiting forwarding and switching speed of a high-speed IP router. It is to provide a large-capacity optical router to be solved.
本発明のまたさらに他の目的は、単一構造でもTb/s以上の容量を有するようにしてノードを構成する装備の数を大幅に減少させることにより、ノードの面積(equipment occupying area)、構築費用及び運用費用を大幅に節減することができる大容量光ルータを提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an equipment occupying area and construction by greatly reducing the number of equipments constituting a node by having a capacity of Tb / s or more even in a single structure. An object of the present invention is to provide a large-capacity optical router capable of greatly reducing costs and operation costs.
このような目的を達成するために本発明の光ルータは、多数の入力ポートと、多数の出力ポートと、複合端末機IPルータから受信されるデータを入力するアッドポートと、データを複合端末機IPルータに出力するためのドロップポートと、入力ポートとアッドポートを通じて入力される波長信号を逆波長多重化する波長逆多重化部と、この波長逆多重化部から入力される光フレームを電気信号に変換して処理した後に光フレームとして出力する入力インターフェース部と、この入力インターフェース部から出力される光フレームをスイッチングする光スイッチと、この光スイッチでスイッチングされ出力された光フレームを電気信号に変換して処理した後に光フレームとして出力する出力インターフェース部と、この出力インターフェースの出力を波長多重化して他の光ルータに送信する波長多重化器と、光スイッチでスイッチングされた光フレームのうち、複合端末機IPルータに出力される光フレームを電気信号に変換して処理した後に光フレームとして出力するドロップインターフェース部と、光ルータ制御のためヘッダ情報を認識するヘッダ処理部と、光フレームのスイッチングのため光スイッチ接続状態を制御する光スイッチ制御部と、光ルータ出力にヘッダを再挿入するヘッダ再挿入部と、複合端末機IPルータから入力されるIPパケットを光フレームに変換するイングレス部、及び、光フレームをIPパケットに変換して複合端末機IPルータに送信するイグレス部を有するエッジトラヒック集合器と、からなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical router according to the present invention comprises a number of input ports, a number of output ports, an add port for inputting data received from a multi-terminal IP router, and a multi-port terminal. A drop port for outputting to an IP router, a wavelength demultiplexer for demultiplexing a wavelength signal input through an input port and an add port, and an optical frame input from the wavelength demultiplexer as an electric signal. An input interface unit that outputs an optical frame after conversion and processing, an optical switch that switches an optical frame output from the input interface unit, and an optical frame that is switched and output by the optical switch and converted to an electric signal Output interface section that outputs the data as an optical frame after processing A wavelength multiplexer that wavelength-multiplexes the output of the optical network and transmits it to another optical router, and converts an optical frame output to the multi-terminal IP router out of optical frames switched by the optical switch into an electric signal for processing. A drop interface unit for outputting as an optical frame after output, a header processing unit for recognizing header information for optical router control, an optical switch control unit for controlling an optical switch connection state for optical frame switching, and an optical router output. A header re-insertion unit for re-inserting the header, an ingress unit for converting an IP packet input from the composite terminal IP router into an optical frame, and a conversion of the optical frame into an IP packet for transmission to the composite terminal IP router And an edge traffic aggregator having an egress portion.
波長逆多重化部は複数の波長逆多重化器で構成できる。このような光ルータは、複合端末機IPルータから入力されるパケットをエッジトラヒック集合器で目的地アドレスに応じ一定長の光フレームに変換した後、入力インターフェース部で光/電/光変換を経て光フレーム処理をし、そして、光スイッチでスイッチングを遂行した後、出力インターフェース部でさらに光/電/光変換を経て光フレームを次の光ルータノードまたはエッジトラヒック集合器に伝送する構成とすることができる。また、エッジトラヒック集合器のイングレス部は、複合端末機IPルータから入力されるパケットを目的地アドレスに応じて一定長のデータフレームに変換し、該データフレームの整数倍分の1の速度を有するヘッダを生成してデータフレームと結合し、光フレームとして伝送するものとすることが可能である。さらに、エッジトラヒック集合器のイグレス部は、ドロップインターフェース部によりドロップされた光フレームを受信した後、IPパケット別に分離して複合端末機IPルータに伝送するものとすることが可能である。また、入力インターフェース部は、ヘッダ開始点及びヘッダ長を検出するヘッダ長検出器と、データフレームからヘッダを分離してヘッダ処理部へ送るスイッチと、を備えるものとし、出力インターフェース部は、光スイッチでスイッチングされた光フレームに新たなヘッダを挿入するためのヘッダ挿入器を含むものとすることができる。 The wavelength demultiplexer can be composed of a plurality of wavelength demultiplexers. Such an optical router converts a packet input from a composite terminal IP router into an optical frame of a fixed length according to a destination address by an edge traffic aggregator, and then performs optical / electric / optical conversion at an input interface unit. After processing the optical frame and performing switching by the optical switch, the output interface unit transmits the optical frame to the next optical router node or edge traffic concentrator via optical / electric / optical conversion. Can be. Also, the ingress part of the edge traffic aggregator converts a packet input from the multi-terminal IP router into a data frame of a fixed length according to the destination address, and has a speed that is an integral multiple of the data frame. The header can be generated and combined with the data frame and transmitted as an optical frame. Further, the egress unit of the edge traffic aggregator may receive the optical frame dropped by the drop interface unit, separate the IP frame into IP packets, and transmit the IP packets to the composite terminal IP router. The input interface unit includes a header length detector that detects a header start point and a header length, and a switch that separates a header from a data frame and sends the header to a header processing unit. The output interface unit includes an optical switch. And a header inserter for inserting a new header into the optical frame switched in step (1).
より詳細に、入力インターフェース部は、波長逆多重化部から入力される光フレームを電気信号に変換する光受信器と、この光受信器で変換されたフレームを同期化のため貯蔵するバッファと、光受信器で変換されたフレームからヘッダを分離するためにヘッダ長を抽出するヘッダ長検出器と、バッファから出力されるフレームからヘッダとデータを分離するスイッチと、このスイッチにより分離されたデータを衝突解決のためスイッチング前に貯蔵するキューと、このキューからデータを受け、該電気信号に変換されているフレームを光フレームに復元して光スイッチへ送信する光送信器と、を備えてなるものとし、このときのヘッダ処理部は、スイッチで分離されたヘッダを参照してアドレスを読み出し、出力時を決定して新たなヘッダをヘッダ再挿入部へ送る構成とすることができる。この場合、スイッチへ入力されるフレームのヘッダとデータフレームとの間には、分離するときにデータ損失を防止するため一定間隔を有したガードタイムが提供されているとよい。また、入力インターフェース部のキューは、入力されるデータを目的地別にスイッチングして出力する電気スイッチと、目的地の数だけ設けられデータを目的地別に受信貯蔵して一定量を累積する多数のバッファと、これらバッファの出力を結合する結合器と、からなるものとすることができる。 More specifically, the input interface unit includes an optical receiver that converts an optical frame input from the wavelength demultiplexing unit into an electric signal, a buffer that stores the frame converted by the optical receiver for synchronization, A header length detector that extracts a header length to separate the header from the frame converted by the optical receiver, a switch that separates the header and data from the frame output from the buffer, and a switch that separates the data separated by this switch. A queue for storing before switching for collision resolution, and an optical transmitter for receiving data from the queue, restoring a frame converted into an electric signal into an optical frame, and transmitting the frame to an optical switch The header processing unit at this time reads the address with reference to the header separated by the switch, determines the output time, and determines a new header. It may be configured to send to the header reinserting section. In this case, it is preferable that a guard time having a fixed interval is provided between the header of the frame input to the switch and the data frame to prevent data loss when separating. The queue of the input interface unit includes an electrical switch for switching input data for each destination and outputting the data, and a plurality of buffers provided for the number of destinations for receiving and storing data for each destination and accumulating a predetermined amount of data. And a combiner for combining the outputs of these buffers.
あるいはまた、入力インターフェース部は、波長逆多重化部から入力される光フレームを電気信号に変換する光受信器と、この光受信器で変換されたフレームを同期化のため貯蔵するバッファと、光受信器で変換されたフレームからヘッダを分離するためにヘッダ長を抽出するヘッダ長検出器と、バッファから出力されたフレームからヘッダとデータを分離するスイッチと、このスイッチにより分離された多数のデータを衝突解決のためスイッチング前に貯蔵し、多重出力するキューと、このキューから出力されるデータをそれぞれ入力し、該電気信号に変換されているフレームを光フレームに復元して光スイッチへ送信する多数の光送信器と、を備えてなるものとしてもよい。 Alternatively, the input interface unit comprises: an optical receiver for converting an optical frame input from the wavelength demultiplexing unit into an electric signal; a buffer for storing the frame converted by the optical receiver for synchronization; A header length detector that extracts a header length to separate the header from the frame converted by the receiver, a switch that separates the header and data from the frame output from the buffer, and a large number of data separated by the switch Are stored before switching for collision resolution, and a queue for multiplex output and data output from this queue are input, and the frame converted to the electric signal is restored to an optical frame and transmitted to the optical switch. And a plurality of optical transmitters.
出力インターフェース部は、光スイッチでスイッチングされた光データを電気信号に変換する光受信器と、この光受信器から出力されるデータを一時的に貯蔵するバッファと、このバッファから出力されるデータに、ヘッダ再挿入部によるヘッダを再挿入するヘッダ挿入器と、ヘッダ結合後のデータを光データとして次のノードに伝送するための光送信器と、からなるものとすることができる。あるいは、出力インターフェース部は、光スイッチでスイッチングされた光データを電気信号に変換する多数の光受信器と、これら光受信器から出力されるデータをそれぞれ一時的に貯蔵する多数のバッファと、これらバッファから出力されるデータを結合する結合器と、この結合器から出力されるデータに、ヘッダ再挿入部によるヘッダを再挿入するヘッダ挿入器と、ヘッダ結合後のデータを光データとして次のノードに伝送するための光送信器と、からなるものとしてもよい。 The output interface unit converts the optical data switched by the optical switch into an electric signal, an optical receiver, a buffer for temporarily storing data output from the optical receiver, and a data output from the buffer. , A header inserter for reinserting the header by the header reinsertion unit, and an optical transmitter for transmitting the data after the header combination as optical data to the next node. Alternatively, the output interface unit includes a number of optical receivers for converting optical data switched by the optical switch into electric signals, a number of buffers for temporarily storing data output from the optical receivers, and a number of buffers. A combiner that combines the data output from the buffer, a header inserter that reinserts the header by the header reinsertion unit into the data output from the combiner, and the next node as the optical data after the header is combined. And an optical transmitter for transmitting the signal to the optical transmitter.
エッジトラヒック集合器のイングレス部は、複合端末機IPルータから入力されるパケットデータを受信するための多数の光受信器と、これら光受信器にそれぞれ接続され、パケットフォーワーディングなどの機能を遂行するパケット処理部と、パケットフォーワーディングのためのアドレス情報を提供するアドレステーブルと、パケット処理部からの出力を光フレーム生成のためスイッチングする第1の電気スイッチと、多数のバッファを有し、第1の電気スイッチによりスイッチングされたパケットを所定量のフレームに変換するデータフレームアセンブラと、このデータフレームアセンブラで生成されたフレームの出力順序と波長を決定するための制御器及びスケジューラと、この制御器及びスケジューラにより出力順序と波長が決定されたフレームを伝送するための第2の電気スイッチと、この第2の電気スイッチから出力されるフレームの光変調前にヘッダを挿入する多数のヘッダ挿入器と、ヘッダ結合後のフレームを光変調する多数の光送信器で構成された光送信部と、光変調後の光フレームを波長分割多重化する波長多重化器と、からなる構成とすることができる。データフレームアセンブラは、スイッチングされたパケットを目的地別に区分して多数のバッファに貯蔵し、該各バッファに一定量のデータが累積されると、バッファ別にデータを処理し、制御器及びスケジューラで当データフレームアセンブラのバッファ別データ量などを把握して光フレームの出力順序と波長を決定するように構成することができる。 The ingress part of the edge traffic aggregator has a plurality of optical receivers for receiving packet data input from the multi-terminal IP router, and is connected to each of the optical receivers to perform functions such as packet forwarding. A packet processing unit, an address table for providing address information for packet forwarding, a first electric switch for switching an output from the packet processing unit for generating an optical frame, and a number of buffers, A data frame assembler for converting a packet switched by the first electric switch into a predetermined amount of frames, a controller and a scheduler for determining an output order and a wavelength of the frame generated by the data frame assembler; Output order and wavelength are determined by instrument and scheduler A second electrical switch for transmitting the extracted frame, a number of header inserters for inserting a header before optical modulation of the frame output from the second electrical switch, and optical modulation of the frame after the header combination. And a wavelength multiplexer for wavelength division multiplexing the optical frame after optical modulation. The data frame assembler stores the switched packets in destinations according to destinations and stores them in a number of buffers. When a certain amount of data is accumulated in each of the buffers, the data frame assembler processes the data for each buffer, and a controller and a scheduler perform the processing. The output order and wavelength of the optical frame can be determined by grasping the data amount of each buffer of the data frame assembler and the like.
エッジトラヒック集合器のイグレス部は、ドロップインターフェース部によりドロップされ波長分割多重化された光フレームを逆多重化するための波長逆多重化器と、逆多重化後の光フレームを電気信号に変換する多数の光受信器と、電気信号変換後のフレームをIPパケット単位に分離し、細部目的地別に分離するデータフレームディスアセンブラと、細部目的地に分離されたIPパケットの出力順序を制御するスケジューラと、フォーワーディングなどの過程を通じて、データフレームディスアセンブラから出力されるIPパケットを処理するパケット処理部と、このパケット処理部で処理されるパケットのアドレスを提供するアドレステーブルと、パケット処理部で処理されたパケットを正しい目的地IPルータにスイッチングする電気スイッチと、この電気スイッチによりスイッチングされたパケットを光変調する多数の光送信器と、からなるものとすることができる。 The egress part of the edge traffic aggregator is a wavelength demultiplexer for demultiplexing the optical frame dropped and wavelength-division multiplexed by the drop interface part, and converts the demultiplexed optical frame into an electric signal. A plurality of optical receivers, a data frame disassembler for separating the frame after the electrical signal conversion into IP packets and separating the frames into detail destinations, and a scheduler for controlling the output order of the IP packets separated into detail destinations , A packet processing unit for processing an IP packet output from the data frame disassembler through a process such as forwarding, an address table for providing an address of a packet to be processed by the packet processing unit, and a processing by the packet processing unit. To switch the received packet to the correct destination IP router. A switch, and a plurality of optical transmitters for optically modulating the switched packet by the electric switch, can be made of.
本発明は光/電/光変換を活用することにより、従来の全光ルータ方式が有する可変波長変換器の価格及び速度制限と光ファイバ遅延線バッファの問題を解決し、信号性能監視及び信号再生を容易にする。 The present invention solves the problem of the price and speed limitation of the variable wavelength converter and the optical fiber delay line buffer of the conventional all-optical router system by utilizing the optical / electrical / optical conversion, and monitors the signal performance and reproduces the signal. To facilitate.
また、電気的ルータ方式と異なり、高速の光スイッチを使用することにより、電気スイッチの速度及び拡張性問題を解決する。 Also, unlike the electric router method, the use of a high-speed optical switch solves the speed and scalability problems of the electric switch.
さらに、一定長の光フレーム単位でスイッチングを遂行するので、従来IPルータのフォーワーディング及びスイッチング速度制限を解決する。即ち、従来IPルータでは数十Mp/sのフォーワーディング速度が要求されるが、本発明の光ルータでは一定長の光フレーム単位でスイッチングを遂行することにより、フォーワーディング要求速度を数百kp/s〜数Mp/sに減少させることができ、ルータの処理負担を大幅に軽減することができる。 In addition, since switching is performed in units of optical frames of a fixed length, the forwarding and switching speed limitations of the conventional IP router are solved. That is, while a conventional IP router requires a forwarding speed of several tens of Mp / s, the optical router of the present invention performs switching in units of an optical frame of a fixed length to reduce the forwarding request speed by several hundreds. kp / s to several Mp / s, and the processing load on the router can be greatly reduced.
また、単一構造でTb/s以上の容量を有することができるので、ノードに要求される装備の数を大幅に減少させることができる。結論的に、本発明に応じた光ルータは従来の大容量IPルータとは異なり、ノードの面積、構築費用及び運用費用を大幅に節減することができるので、今後の大容量通信ネットワークで効果的に活用されることが期待される。 In addition, since a single structure can have a capacity of Tb / s or more, the number of equipment required for a node can be significantly reduced. In conclusion, unlike the conventional large-capacity IP router, the optical router according to the present invention can greatly reduce the node area, the construction cost and the operation cost, so that it is effective in the future large-capacity communication network. It is expected to be used for
以下、本発明に従う好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。 Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of related known functions and configurations will be omitted for the purpose of clarifying only the gist of the present invention.
図2は本発明に従う大容量光ルータの構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a large-capacity optical router according to the present invention.
この大容量光ルータはN個の入力ポート(INPUT 1〜INPUT N)、N個の出力ポート(OUTPUT 1〜OUTPUT N)、複合端末機IPルータから受信されるデータを入力する端子であるアッドポート(Add)、そして複合端末機IPルータに出力されるデータを出力する端子であるドロップポート(Drop)を備える。
This large-capacity optical router has N input ports (
波長逆多重化部20は入力ポート(INPUT 1〜INPUT N)とアッドポート(Add)を通じて入力される波長信号(λ1〜λn)を波長逆多重化する。波長逆多重化部20はN+1個の波長逆多重化器(Wavelength Division Multiplexing:WDM)で構成される。入力インターフェース部30は波長逆多重化器から入力される光フレームを電気信号に変換して処理する。一つの波長逆多重化器の出力端には波長信号(λ1〜λn)それぞれに対応するn個の入力インターフェースが接続される。光スイッチ(on-off Gate Switch)40は入力インターフェース部30から出力される光フレームの高速スイッチングを遂行する。出力インターフェース部50は光スイッチ40でスイッチングされ出力された光フレームを処理する。波長多重化部70は出力インターフェース部50の出力を波長多重化して他の大容量光ルータに送信する。ドロップインターフェース部60は波長多重化部70の出力で複合端末機IPルータに出力される光フレームを処理する。ヘッダ処理部75は光ルータ制御のためヘッダ情報を認識する。光スイッチ制御部80は光フレームのスイッチングのため光スイッチの接続状態を制御する。ヘッダ再挿入部90は光ルータの出力にヘッダを再挿入する。エッジトラヒック集合器(edge traffic aggregator)100はイングレス部(Ingress part)100-1とイグレス部(Egress part)100-2とを含む。イングレス部100-1は複合端末機IPルータから入力されるIPパケットを光フレームに変換し、イグレス部100-2は光フレームをIPパケットに変換してIPルータに送信する。
The
波長(逆)多重化部20,70と接続された入力端子と出力端子を通じては大容量光ルータ間のデータ送受信を遂行し、エッジトラヒック集合器100のイングレス部100-1では複合端末機IPルータから入力されるデータを処理し、エッジトラヒック集合器100のイグレス部100-2では複合端末機IPルータに出力されるデータを処理する。
The input / output terminals connected to the wavelength (de) multiplexing
図3は図2の入力インターフェース部30を詳細に示したものである。
FIG. 3 shows the
光受信器120は波長逆多重化部20から入力される光フレームを電気信号に変換する。バッファ122は光受信器120により変換されたフレームを同期化のため貯蔵する。ヘッダ長検出器(header length detector)123は変換されたフレームからヘッダを分離するためにヘッダ長を抽出する。スイッチ124はフレームからヘッダとデータを分離する。キュー(queue)125はスイッチされる前に衝突解決のためにスイッチ124により分離されたデータを貯蔵する。光送信器126はキュー125からデータを受け、光スイッチにデータを伝送するために電気信号に変換されたフレームを光フレームに復元して送信する。ヘッダ処理部75は入力されるフレームのヘッダを参照してアドレスを読み出す。またヘッダ処理部75は当該データをいつ出力するか決定し、出力をするときは新たなヘッダをヘッダ再挿入部90へ送って挿入させる。
The
図4は図3の入力インターフェース30のキュー125を詳細に示したものである。
FIG. 4 shows the
キュー(queue)125は入力バッファリングの限界を克服するために1×N電気スイッチ128、N個のバッファ129、結合器130で構成される。スイッチ128は入力されるデータを目的地別にスイッチングしてバッファ1〜N129に送信する。バッファ129は目的地の数だけ設けられ、データを目的地別に受信貯蔵して一定量が累積されると、結合器130を経て光送信器126に送信する。入力インターフェース30は分離されたヘッダの処理のためのヘッダ処理部75と接続される。ヘッダ処理部75はヘッダでデータの目的地を把握し、データの出力時期を決定して制御する。
The
図5は図2の出力インターフェース部50を詳細に示したものである。
FIG. 5 shows the
出力インターフェース部50は光スイッチ40によりスイッチングされた光データを電気信号に変換する光受信器140、ヘッダ再挿入のためデータを臨時貯蔵するバッファ141、ヘッダを再挿入するヘッダ挿入器142、ヘッダ結合後に光変調を行って光データを次のノードに伝送するための光送信器143で構成される。出力インターフェース50のヘッダ挿入器142は、ヘッダの再挿入のため再挿入されるヘッダを生成するヘッダ再挿入部90からヘッダを受信して再挿入する。ヘッダ再挿入部90は入力インターフェース30から受信されたヘッダ情報で目的地を把握し、出力するときに新たなヘッダを生成して提供する。
The
一方、ドロップインターフェース部60はヘッダ挿入器142を除外した図5の出力インターフェース部50と同一の構造を有する。ドロップインターフェース部60の出力はエッジトラヒック集合器100のイグレス部100-2で再処理されるので、ヘッダ挿入器142は必要ない。
On the other hand, the
図6は図3のスイッチ124によりヘッダとデータフレームに分離される光フレームの構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an optical frame separated into a header and a data frame by the
参照符号THEADERはヘッダを示し、TDATAはデータフレームを示す。TGはガードタイム(guard time)を示し、これはスイッチ124がヘッダとデータフレームを分離させる時間を示す部分である。図示したように、TGはスイッチがヘッダとデータフレームを分離するとき、データの損失を防止するために使用される。
Reference sign T HEADER indicates a header, and T DATA indicates a data frame. TG indicates a guard time, which is a portion indicating a time when the
図7は図2のエッジトラヒック集合器100のイングレス部100-1を詳細に示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing the ingress unit 100-1 of the
イングレス部100-1は複合端末機IPルータから受信されるデータをアッドポート(Add)を通じて光ルータに送信して処理する。イングレス部100-1は複合端末機IPルータから入力されるパケットデータを受信するためのM個の光受信器150、光受信器150にそれぞれ接続され、パケットフォーワーディングなどの機能を遂行するパケット処理部151、パケットフォーワーディングのためのアドレス情報を提供するアドレステーブル152、パケット処理部151からの入力を光フレーム生成のため後述するK個のバッファにスイッチングする電気スイッチ153、そのK個のバッファを設け、スイッチングされたパケットを光フレームに変換するデータフレームアセンブラ154、データフレームアセンブラ154で生成された光フレームの出力順序と波長を決定するための制御器及びスケジューラ155、出力順序と波長が決定された光データを後述する光送信部158に伝送するための電気スイッチ156、光変調前にヘッダを挿入するn個のヘッダ挿入器157、ヘッダと結合された光フレームを光変調するn個の光送信器で構成された光送信部158、光変調信号を波長分割多重化する波長多重化器159で構成される。
The ingress unit 100-1 transmits data received from the multi-terminal IP router to the optical router through an add port (Add) and processes the data. The ingress unit 100-1 is connected to the M
データフレームアセンブラ154はスイッチングされたパケットを目的地別に区分してバッファ1〜バッファKに貯蔵しておき、一定量のデータが累積されると、バッファ別にデータを処理する。制御器及びスケジューラ155はデータフレームアセンブラ154のバッファ別データ量などを把握して光フレームの出力順序と波長を決定する。
The
図8は図2のエッジトラヒック集合器100のイグレス部100-2を詳細に示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the egress unit 100-2 of the
イグレス部100-2はドロップインターフェース部60の出力を受信して複合端末機IPルータに出力されるデータを処理する。イグレス部100-2は光ルータによりドロップされた波長分割多重化光信号を逆多重化するための波長逆多重化器160、光フレームを電気信号に変換するn個の光受信器161、フレームをIPパケット単位に分離し、細部目的地別に分離するデータフレームディスアセンブラ(data frame disassembler)162、細部目的地に分離されたIPパケットの出力順序を制御するスケジューラ163、フォーワーディングなどの過程を通じてIPパケットを処理するパケット処理部164、パケットのアドレスを提供するアドレステーブル165、処理されたパケットを正しい目的地IPルータにスイッチングする電気スイッチ166、スイッチングされたパケットを光変調するM個の光送信器167で構成される。
The egress unit 100-2 receives the output of the
図9は図3の入力インターフェース部30の他の実施例として、光ルータのスイッチング効率を高めるためのものである。
FIG. 9 shows another embodiment of the
上述した図3と相異である点は、キュー185が単一出力ではなく多数個(例:K個)の出力を発生するという点である。そして光送信器186もそれに相応する多数を設けるということである。このようになると、データを目的地別に区分して送信するので、処理速度が向上する。キュー185の多数個のバッファ(図示せず)から出力された多数個のデータフレームは多数個の光送信器186により光変調され光スイッチに入力される。
The difference from FIG. 3 described above is that the
より詳細に説明すると、上述した図3の入力インターフェース部30は図4の多重バッファ129を利用してHOL(head of line)ブロッキング問題を防止しているが、キュー125の出力が一つであるので、キュー内のバッファ容量が大きくなる。これを解決するために図9のようにキュー185に多重バッファと共に多重出力を提供することにより、バッファ容量を低減しながらもスイッチング効率を高めることができる。キュー185の多重出力数を調節することによりバッファ容量とスイッチング効率を調節することができる。キュー185が多重出力を有するので、入力インターフェース部30には多数個の光送信器186が必要である。また光スイッチ40の大きさがK倍だけ増加されることにもなる。
More specifically, the
図10は図5の出力インターフェース部50の他の実施例を示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the
上述した図5と相異である点は、多数個の光受信器とバッファ(例:K個の光受信器とK個のバッファ)を設けるということである。また結合器193をさらに設ける。このように多数個の光受信器とバッファを設けると、同じ目的地別にデータを処理して速度を向上させることができる。
The difference from FIG. 5 described above is that a large number of optical receivers and buffers (eg, K optical receivers and K buffers) are provided. Further, a
上述したような構成を有する本発明に従う光ルータの動作を具体的に説明すると、次のようである。 The operation of the optical router according to the present invention having the above-described configuration will be specifically described as follows.
先ず、図7のエッジトラヒック集合器100のイングレス部100-1の動作を説明する。複合端末機IPルータから伝送されるIPパケットは、主に1.3mmの波長を有し、イングレス部100-1の光受信器150により電気信号に変換される。変換されたパケットはパケット処理部151でアドレステーブル152を参照して目的地ポートと出力順序を決定する。イングレス部100-1内のデータフレームアセンブラ154には目的地アドレスだけ(例:K個)のバッファが存在する。そのため、パケット処理部151で目的地ポートと出力順序が決定されたパケットは、M×K電気スイッチ153で目的地アドレスに合うデータフレームアセンブラ154のバッファにスイッチングされる。データフレームアセンブラ154内のバッファ内に一定の時間長のデータフレームが形成されると、制御器及びスケジューラ155に出力要求信号を伝達する。 出力要求信号を受信した制御器及びスケジューラ155は、出力波長チャネルの状態を検査して現在使用可能なチャネルがあるかを確認する。使用可能な波長チャネルがない場合、データフレームはバッファ内で可用チャネルが発生するまで待機する。使用可能な波長チャネルがあると、バッファ内にあったデータフレームはK×n電気スイッチ156により選択された波長チャネルを有する光送信部158にスイッチングされる。この時、データフレームには各ヘッダ挿入器157によりヘッダが再挿入されスイッチングされる。
First, the operation of the ingress unit 100-1 of the
ヘッダの再挿入に対して説明すると、制御器及びスケジューラ155でデータフレームの目的地アドレスなどを示すヘッダ信号を発生させ、このヘッダ信号とスイッチングされたデータフレームはヘッダ挿入器157で結合され光送信部158にスイッチングされる。結合されたフレームの構造は図6に示されており、ヘッダはデータフレームよりガードタイムだけ先に伝送される。そしてヘッダとデータフレームはそれぞれTH、TDFの固定長を有する。またヘッダとデータフレームはそれぞれRH[b/s]、RDF[b/s]の相異なるデータ速度を有するが、データフレームの速度はヘッダフレーム速度の整数倍である(RDF=n・RH)。
Explaining the reinsertion of the header, the controller and
例えば、データフレームが10Gb/sであると、ヘッダフレームは1.25Gb/sを使用することができる。そしてヘッダとデータフレームには開始点を認識できるようにするために、それぞれプリアンブルが含まれる。上述したように光フレームは光送信部158で光変調された後、波長多重化器159で波長多重化され光ルータのアッドポート(Add)に伝送される。即ち、ヘッダとデータフレームは同一波長に変調され伝送される。
For example, if the data frame is 10 Gb / s, the header frame can use 1.25 Gb / s. The header and the data frame each include a preamble so that the start point can be recognized. As described above, the optical frame is optically modulated by the
一方、光ルータでスイッチングされた光フレームのうち、複合端末機IPルータに伝送されるフレームはドロップインターフェース部60を通じてエッジトラヒック集合器100のイグレス部100-2に入力される。
Meanwhile, of the optical frames switched by the optical router, the frame transmitted to the composite terminal IP router is input to the egress unit 100-2 of the
図8を参照してエッジトラヒック集合器のイグレス部100-2の動作を詳細に説明すると、次のようである。 The operation of the egress unit 100-2 of the edge traffic aggregator will be described in detail with reference to FIG.
入力された光信号は波長逆多重化器160で波長逆多重化された後、光受信部161で電気信号に変換される。変換されたデータフレームはデータフレームディスアセンブラ(disassembler)162で元のIPパケット単位に分離される。分離されたIPパケットはスケジューラ163で出力順序を与えられた後、パケット処理部164で目的地IPルータに伝送されるためにアドレステーブル165を探してフォーワーディング過程を経た後、n×M電気スイッチ166でスイッチングされる。スイッチングされたパケットは光送信部167で目的地複合端末機IPルータに伝送される。
The input optical signal is wavelength-demultiplexed by the
さらに図2を参照すると、エッジトラヒック集合器のイングレス部100-1から出力された波長多重化光フレーム信号と光ルータに入力される波長多重光フレームは、波長逆多重化部20で逆多重化された後、入力インターフェース部30に入力される。
2, the wavelength multiplexed optical frame signal output from the ingress unit 100-1 of the edge traffic aggregator and the wavelength multiplexed optical frame input to the optical router are demultiplexed by the
入力インターフェース部30に入力された光フレームは、図3の光受信器120で電気信号に変換される。変換された電気信号はバッファ122とヘッダ長検出器123に入力される。ヘッダ長検出器123ではヘッダのプリアンブルを検出してヘッダの開始点と長さを把握する。ヘッダ長を検出する間、フレームはバッファに臨時貯蔵される。ヘッダ開始点と長さ検出が完了すると、バッファ122に貯蔵されていたフレームはスイッチ124に入力されるが、ヘッダ長検出器123で検出したヘッダ開始点及びヘッダ長情報を利用してスイッチ124でヘッダとデータフレームを分離する。分離されたヘッダはヘッダ処理部75に入力され、データフレームはキュー125に入力される。
The optical frame input to the
ヘッダ処理部75ではフォーワーディング過程を通じて分離されたヘッダ内の目的地アドレスなどの情報を読み出した後、データフレームが出力される順序をスケジューリング過程を通じて決定する。ヘッダ処理部75でスケジューリングが完了されるまでデータフレームは図4のような構成を有するキュー125に貯蔵されるが、入力バッファリングの問題であるヘッドオブライン(Head Of Line:HOL)ブロッキング問題を解決するために、キュー125はN個のバッファ129を有する。スケジューリングによりキュー125から出力されたデータフレームは光送信器126で光変調された後、光スイッチに入力される。この時、光送信器126は安価のショート・リーチ(short reach)用素子を使用することができる。
After reading information such as a destination address in the header separated through the forwarding process, the
従来方式はデータパケットが10Gb/sであると、ヘッダ処理部も10GHzの高速処理をすべきであったが、本発明はデータフレーム速度の1/nの速度を有するヘッダを使用するので、ヘッダ処理部75が‘データ速度/n’Hzの処理速度のみを有すればよい。
In the conventional system, when the data packet is 10 Gb / s, the header processing unit should also perform high-speed processing of 10 GHz. However, the present invention uses a header having a speed of 1 / n of the data frame speed. The
また従来方式によると、64バイト(bytes)程度の短い長さのパケットを処理するために、ヘッダ処理部が数十Mp/sの高速処理を遂行すべきであったが、本発明はエッジトラヒック集合器100で長い長さのデータフレームを生成するので、従来方式に比べて数十〜数百分の1にヘッダ処理の速度負担が軽減される。そしてヘッダ処理部75ではフォーワーディング及びスケジュリング結果に応じて光スイッチ制御部80に制御信号を発生させ、この信号に応じて光スイッチ40に伝送されたデータフレームは目的地に高速スイッチングされる。またヘッダ処理部75ではヘッダ再挿入のためヘッダ変更情報をヘッダ再挿入部90に伝送する。
According to the conventional method, the header processing unit should perform high-speed processing of several tens of Mp / s in order to process a packet having a short length of about 64 bytes (bytes). Since the data frame having a long length is generated by the
光スイッチ40でスイッチングされた光データフレームは出力インターフェース部50に入力される。この信号はさらに図5の光受信器140で電気信号に変換された後、バッファ141に貯蔵される。そしてヘッダ再挿入部90ではヘッダ処理部75から伝送されたヘッダ変更情報を利用して新たなヘッダを生成し、この信号をヘッダ挿入器142に伝送する。この時、バッファ141に貯蔵されていたデータフレームは出力され、ヘッダ再挿入部90でヘッダと結合された後、光送信器143で光変調される。その後のデータフレームは波長多重化部70で波長多重化された後、他の光ルータに伝送される。
The optical data frame switched by the
光スイッチ40でスイッチングされたデータフレームは、他の大容量光ルータに出力されるものでなければ、複合端末機IPルータに出力される。即ち、データフレームはドロップインターフェース部60と波長多重化部70を経てエッジトラヒック集合器のイグレス部100-2に伝送される。ドロップされるデータフレームにはヘッダを挿入する必要がないので、ドロップインターフェース部60は図5の出力インターフェース部50でヘッダ挿入器142を除外した構造と同一である。エッジトラヒック集合器のイグレス部100-2に入力されたデータフレームは、図5に示したように処理され、複合端末機IPルータに伝送される。
The data frame switched by the
20 波長逆多重化部
30 入力インターフェース部
40 光スイッチ
50 出力インターフェース部
60 ドロップインターフェース部
70 波長多重化部
75 ヘッダ処理部
80 光スイッチ制御部
90 ヘッダ再挿入部
100 エッジトラヒック集合器
100−1 イングレス部
100−2 イグレス部
Claims (16)
多数の出力ポートと、
複合端末機IPルータから受信されるデータを入力するアッドポートと、
データを複合端末機IPルータに出力するためのドロップポートと、
前記入力ポートと前記アッドポートを通じて入力される波長信号を逆波長多重化する波長逆多重化部と、
前記波長逆多重化部から入力される光フレームを電気信号に変換して処理した後に光フレームとして出力する入力インターフェース部と、
前記入力インターフェース部から出力される光フレームをスイッチングする光スイッチと、
前記光スイッチでスイッチングされ出力された光フレームを電気信号に変換して処理した後に光フレームとして出力する出力インターフェース部と、
前記出力インターフェースの出力を波長多重化して他の光ルータに送信する波長多重化器と、
前記光スイッチでスイッチングされた光フレームのうち、複合端末機IPルータに出力される光フレームを電気信号に変換して処理した後に光フレームとして出力するドロップインターフェース部と、
光ルータ制御のためヘッダ情報を認識するヘッダ処理部と、
光フレームのスイッチングのため光スイッチ接続状態を制御する光スイッチ制御部と、
光ルータ出力にヘッダを再挿入するヘッダ再挿入部と、
複合端末機IPルータから入力されるIPパケットを光フレームに変換するイングレス部、及び、光フレームをIPパケットに変換して複合端末機IPルータに送信するイグレス部を有するエッジトラヒック集合器と、からなることを特徴とする光ルータ。 Many input ports,
Numerous output ports,
An add port for inputting data received from the multi-terminal IP router;
A drop port for outputting data to the composite terminal IP router,
A wavelength demultiplexer that demultiplexes the wavelength signal input through the input port and the add port,
An input interface unit that converts the optical frame input from the wavelength demultiplexing unit into an electric signal and outputs the processed optical frame as an optical frame,
An optical switch for switching an optical frame output from the input interface unit,
An output interface unit that converts the optical frame output by being switched by the optical switch into an electric signal and outputs the processed signal as an optical frame,
A wavelength multiplexer that wavelength-multiplexes the output of the output interface and transmits the output to another optical router;
Of the optical frames switched by the optical switch, a drop interface unit that converts the optical frame output to the composite terminal IP router into an electrical signal and outputs it as an optical frame after processing,
A header processing unit that recognizes header information for controlling an optical router;
An optical switch control unit that controls an optical switch connection state for optical frame switching;
A header reinsertion unit for reinserting a header into the optical router output;
An ingress unit that converts an IP packet input from the composite terminal IP router into an optical frame, and an edge traffic aggregator that has an egress unit that converts the optical frame into an IP packet and transmits the packet to the composite terminal IP router. An optical router characterized by becoming.
波長逆多重化部から入力される光フレームを電気信号に変換する光受信器と、
前記光受信器で変換されたフレームを同期化のため貯蔵するバッファと、
前記光受信器で変換されたフレームからヘッダを分離するためにヘッダ長を抽出するヘッダ長検出器と、
前記バッファから出力されるフレームからヘッダとデータを分離するスイッチと、
前記スイッチにより分離されたデータを衝突解決のためスイッチング前に貯蔵するキューと、
前記キューからデータを受け、該電気信号に変換されているフレームを光フレームに復元して光スイッチへ送信する光送信器と、を備えてなり、
ヘッダ処理部は、前記スイッチで分離されたヘッダを参照してアドレスを読み出し、出力時を決定して新たなヘッダをヘッダ再挿入部へ送る請求項1記載の光ルータ。 The input interface section
An optical receiver that converts an optical frame input from the wavelength demultiplexing unit into an electric signal,
A buffer for storing the frame converted by the optical receiver for synchronization,
A header length detector that extracts a header length to separate the header from the frame converted by the optical receiver;
A switch for separating a header and data from a frame output from the buffer;
A queue for storing data separated by the switch before switching for collision resolution,
An optical transmitter that receives data from the queue, restores the frame converted to the electric signal into an optical frame, and transmits the optical frame to the optical switch,
2. The optical router according to claim 1, wherein the header processing unit reads the address with reference to the header separated by the switch, determines an output time, and sends a new header to the header reinsertion unit.
入力されるデータを目的地別にスイッチングして出力する電気スイッチと、
目的地の数だけ設けられデータを目的地別に受信貯蔵して一定量を累積する多数のバッファと、
前記バッファの出力を結合する結合器と、からなる請求項3記載の光ルータ。 The queue of the input interface section is
An electrical switch for switching input data for each destination and outputting the data,
A large number of buffers that are provided for the number of destinations, receive and store data for each destination, and accumulate a certain amount;
4. The optical router according to claim 3, further comprising a combiner for combining outputs of the buffer.
波長逆多重化部から入力される光フレームを電気信号に変換する光受信器と、
前記光受信器で変換されたフレームを同期化のため貯蔵するバッファと、
前記光受信器で変換されたフレームからヘッダを分離するためにヘッダ長を抽出するヘッダ長検出器と、
前記バッファから出力されたフレームからヘッダとデータを分離するスイッチと、
前記スイッチにより分離された多数のデータを衝突解決のためスイッチング前に貯蔵し、多重出力するキューと、
前記キューから出力されるデータをそれぞれ入力し、該電気信号に変換されているフレームを光フレームに復元して光スイッチへ送信する多数の光送信器と、を備えてなり、
ヘッダ処理部は、前記スイッチで分離されたヘッダを参照してアドレスを読み出し、出力時を決定して新たなヘッダをヘッダ再入力部へ送る請求項1記載の光ルータ。 The input interface section
An optical receiver that converts an optical frame input from the wavelength demultiplexing unit into an electric signal,
A buffer for storing the frame converted by the optical receiver for synchronization,
A header length detector that extracts a header length to separate the header from the frame converted by the optical receiver;
A switch for separating a header and data from the frame output from the buffer,
A queue for storing a large number of data separated by the switch before switching for collision resolution and for multiplexing output;
Each of the data output from the queue is input, a large number of optical transmitters that restore the frame that has been converted to the electric signal into an optical frame and transmit it to the optical switch,
2. The optical router according to claim 1, wherein the header processing unit reads the address with reference to the header separated by the switch, determines an output time, and sends a new header to the header re-input unit.
光スイッチでスイッチングされた光データを電気信号に変換する光受信器と、
前記光受信器から出力されるデータを一時的に貯蔵するバッファと、
前記バッファから出力されるデータに、ヘッダ再挿入部によるヘッダを再挿入するヘッダ挿入器と、
ヘッダ結合後のデータを光データとして次のノードに伝送するための光送信器と、からなる請求項1記載の光ルータ。 The output interface section
An optical receiver that converts optical data switched by the optical switch into an electric signal,
A buffer for temporarily storing data output from the optical receiver,
A header inserter for re-inserting a header by a header re-insertion unit into data output from the buffer,
The optical router according to claim 1, further comprising: an optical transmitter for transmitting the data after the header combination as optical data to a next node.
光スイッチでスイッチングされた光データを電気信号に変換する多数の光受信器と、
前記光受信器から出力されるデータをそれぞれ一時的に貯蔵する多数のバッファと、
前記バッファから出力されるデータを結合する結合器と、
前記結合器から出力されるデータに、ヘッダ再挿入部によるヘッダを再挿入するヘッダ挿入器と、
ヘッダ結合後のデータを光データとして次のノードに伝送するための光送信器と、からなる請求項1記載の光ルータ。 The output interface section
Numerous optical receivers that convert optical data switched by an optical switch into an electrical signal,
A number of buffers for temporarily storing data output from the optical receiver,
A combiner for combining data output from the buffer;
A header inserter for re-inserting a header by a header re-insertion unit into data output from the combiner,
The optical router according to claim 1, further comprising: an optical transmitter for transmitting the data after the header combination as optical data to a next node.
複合端末機IPルータから入力されるパケットデータを受信するための多数の光受信器と、
前記光受信器にそれぞれ接続され、パケットフォーワーディングなどの機能を遂行するパケット処理部と、
パケットフォーワーディングのためのアドレス情報を提供するアドレステーブルと、
前記パケット処理部からの出力を光フレーム生成のためスイッチングする第1の電気スイッチと、
多数のバッファを有し、前記第1の電気スイッチによりスイッチングされたパケットを所定量のフレームに変換するデータフレームアセンブラと、
前記データフレームアセンブラで生成されたフレームの出力順序と波長を決定するための制御器及びスケジューラと、
前記制御器及びスケジューラにより出力順序と波長が決定されたフレームを伝送するための第2の電気スイッチと、
前記第2の電気スイッチから出力されるフレームの光変調前にヘッダを挿入する多数のヘッダ挿入器と、
ヘッダ結合後のフレームを光変調する多数の光送信器で構成された光送信部と、
光変調後の光フレームを波長分割多重化する波長多重化器と、からなる請求項1記載の光ルータ。 The ingress part of the edge traffic collector is
Multiple optical receivers for receiving packet data input from the multi-terminal IP router;
A packet processing unit that is connected to each of the optical receivers and performs a function such as packet forwarding;
An address table that provides address information for packet forwarding;
A first electrical switch for switching an output from the packet processing unit for generating an optical frame;
A data frame assembler having a number of buffers and converting packets switched by the first electrical switch into a predetermined number of frames;
A controller and a scheduler for determining an output order and a wavelength of the frame generated by the data frame assembler,
A second electric switch for transmitting a frame whose output order and wavelength are determined by the controller and the scheduler;
A number of header inserters for inserting a header before optical modulation of a frame output from the second electrical switch;
An optical transmission unit configured by a number of optical transmitters that optically modulates the frame after the header combination,
2. The optical router according to claim 1, further comprising: a wavelength multiplexer for wavelength division multiplexing the optical frame after the optical modulation.
ドロップインターフェース部によりドロップされ波長分割多重化された光フレームを逆多重化するための波長逆多重化器と、
逆多重化後の光フレームを電気信号に変換する多数の光受信器と、
電気信号変換後のフレームをIPパケット単位に分離し、細部目的地別に分離するデータフレームディスアセンブラと、
細部目的地に分離されたIPパケットの出力順序を制御するスケジューラと、
フォーワーディングなどの過程を通じて、前記データフレームディスアセンブラから出力されるIPパケットを処理するパケット処理部と、
前記パケット処理部で処理されるパケットのアドレスを提供するアドレステーブルと、
前記パケット処理部で処理されたパケットを正しい目的地IPルータにスイッチングする電気スイッチと、
前記電気スイッチによりスイッチングされたパケットを光変調する多数の光送信器と、からなる請求項1記載の光ルータ。 The egress part of the edge traffic collector is
A wavelength demultiplexer for demultiplexing the wavelength division multiplexed optical frame dropped by the drop interface unit,
Numerous optical receivers that convert the demultiplexed optical frame into an electric signal,
A data frame disassembler that separates the frame after the electrical signal conversion into IP packet units and separates them into detailed destinations;
A scheduler for controlling an output order of IP packets separated into detail destinations;
A packet processing unit that processes an IP packet output from the data frame disassembler through a process such as forwarding;
An address table for providing an address of a packet processed by the packet processing unit;
An electric switch for switching the packet processed by the packet processing unit to a correct destination IP router;
The optical router according to claim 1, further comprising: a plurality of optical transmitters for optically modulating a packet switched by the electric switch.
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